[論文レビュー] Photometry of Delta Scorpii from 1996 to 2013 using SOHO LASCO C3 coronograph

Costantino Sigismondi, Graziano Ucci+3 more|arXiv (Cornell University)|Oct 30, 2014

Astronomical Observations and Instrumentation参考文献 1被引用数 3

ひとこと要約

本研究では、太陽との年間合衝時に星を捉えるSOHO LASCO C3コロナグラフの未処理FITS画像を用いて、可変星デルタ・スコーピウスの光曲線を1996年から2013年まで延長した。分析の結果、1996–1997年に安定した最小等級2.5等を確認し、11年周期の変動が連星軌道と関連していることを裏付けた。等級の散らばりは主にコロナグラフ系のビンネットティングおよび回折効果に起因する。

ABSTRACT

The variabile star Delta Scorpii is in conjunction with the Sun at the end of November each year. We studied its magnitude by averaging the observations of 28 Nov - 1 Dec from 1996 to 2013 using the coronograph LASCO C3 on-board the SOHO Satellite and we extended of four years, i.e. 25 % of the total light curve, back to 1996, with respect to the present AAVSO dataset on this star. The 0.2 magnitude scatters of the single measurements have been studied and the sources of such disturbances are vignetting and diffraction patterns from the coronograph. The new data collected on Delta Scorpii show its minimum at mv=2.5 magnitudes for 1996 and 1997, confirming the values observed during the minimum of 2009, and the main periodicity of 11 years in the stellar variability.

研究の動機と目的

• AAVSOデータセットを超えてデルタ・スコーピウスの光度曲線を延長するため、SOHO LASCO C3観測を活用すること。
• 太陽合衝時にコロナグラフ機器を用いた星の光度測定における、等級の散らばりの原因と信頼性を調査すること。
• 太陽合衝時にゾディアカル星の相対光度測定にSOHO LASCO C3を用いることの妥当性を検証すること。
• コロナグラフ視野内における光度精度に与える光学的要因（ビンネットティングおよび回折）の影響を定量化すること。

提案手法

• 1996年11月から2013年12月までのSOHO LASCO C3コロナグラフの未処理FITS画像の取得。
• デルタ・スコーピウスと同程度のB-V色指数を持つベータ・スコーピウスおよびパイ・スコーピウスを基準星として使用。
• 星が太陽コロナ付近にあり、またはビンネットティングおよび回折効果が顕著な領域にある場合のデータを除外。
• C3機器のクリアバンド応答を用いて、相対光度測定法を適用し、Vバンド等級を測定。
• パイ・スコーピウスの明るさの半径依存性を測定することで、ビンネットティング効果を分離するための等級散らばりの定量的分析。
• 27,000 Kの黒体に対して数値的変換式 $ M_V = M_{C3} + 0.093 $ を用いて、C3等級とジョンソンVバンドデータを比較。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 SOHO LASCO C3データは、AAVSOデータセットを超えてデルタ・スコーピウスの光度曲線を信頼性を持って延長できるか？
• RQ2 太陽に近い星のSOHO LASCO C3観測における、等級の散らばりの主な要因は何か？
• RQ3 デルタ・スコーピウスの11年周期の変動は、1996–2013年の延長データセットでも継続的に観測されるか？
• RQ4 コロナグラフ画像における光学的要因（ビンネットティングおよび回折）が、光度測定の不確実性に与える影響はどの程度か？
• RQ5 黒体変換を用いて、太陽合衝時のデルタ・スコーピウスの等級をジョンソンVバンドに正確に補正できるか？

主な発見

• 光度データにより、デルタ・スコーピウスの光曲線が1996年まで遡ることができ、既存のAAVSOデータセットに比べ25%の追加カバレッジが得られた。
• 1996–1997年にデルタ・スコーピウスの最小等級が2.5等と観測され、2009年の最小等級と整合的であった。
• 1996–2013年の全期間にわたり、デルタ・スコーピウスの11年周期の変動が確認され、連星軌道周期と関連していることが裏付けられた。
• 単一測定における等級の散らばり（約0.2 mag）は、主にビンネットティング（0.15 mag）および回折（0.154 mag）効果に起因する。
• ビンネットティングおよび回折の併合効果が、観測された光度分散の原因であり、平均等級に時間的傾向は顕著に認められなかった。
• 27,000 Kの黒体に対して、LASCO C3等級からジョンソンVバンド等級への変換式が $ M_V = M_{C3} + 0.093 $ として定量化され、クロスキャリブレーションが可能となった。